械的效率及自鎖222(存儲版)
【正文】 當機械發(fā)生自鎖時，無論驅(qū)動力 如何增大，機械不能運動，這時能克 服的生產(chǎn)阻力 G≤0。試求：力 F撤去后使機構(gòu)自鎖時，滑塊 1的傾角的取值范圍。 ? 分析與比較： ? 落地扇和臺扇的設(shè)計都很精巧，落地扇巧妙地利用雙搖桿機構(gòu)實現(xiàn)搖頭轉(zhuǎn)向，而 臺扇是在風(fēng)產(chǎn)生后，對風(fēng)的方向進行控制，設(shè)計思想更加新穎、巧妙 。 盡量減少運動副中的摩擦 ? 用平面摩擦代替槽面摩擦； ? 用滾動摩擦代替滑動摩擦； ? 用矩形螺旋傳動代替三角形螺旋傳動； ? 采用潤滑劑； ? 合理選擇運動副元素的材料。 止推軸承摩擦阻力矩的計算。 ? 思考題 1 如何確定移動副中總反力的方位？移動副中的總反力與接觸面的夾角始終為摩擦角或當量摩擦角嗎？ 2 何謂當量摩擦系數(shù)？影響當量摩擦系數(shù)的因素有哪些？槽面接觸的摩擦系數(shù)大于平面接觸的原因是因為其摩擦系數(shù)較大嗎？ 3 三角形螺旋副的當量摩擦系數(shù)如何確定？螺旋副的擰松力矩、擰緊力矩的計算公式如何？該計算公式中，何為驅(qū)動力？何為生產(chǎn)阻力？ 4 何謂理想機械？何謂理想驅(qū)動力或驅(qū)動力矩？何謂理想生產(chǎn)阻力或生產(chǎn)阻力矩？在利用力或力矩形式的效率表達式時，如何確定理想驅(qū)動力或驅(qū)動力矩？ 5 串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)機組的機械效率如何計算？影響串聯(lián)、并聯(lián)機組的機械效率的主要因素是什么？ 6 何謂自鎖？自鎖產(chǎn)生的條件有哪些？如何利用這些條件判斷機構(gòu)是否自鎖？自鎖在實際工程中具有哪些應(yīng)用？ 7 機構(gòu)自鎖是否意味著該機械在自鎖方向上就一定不能運動？ 8 何謂摩擦圓，影響摩擦圓大小的因素有哪些？ 9 如何確定徑向軸承總反力的方位？如何確定兩個構(gòu)件的相對運動方向？ 10 重點：機構(gòu)運動副總反力方位的確定。 ③ 螺旋副摩擦，擰緊力矩，擰松力矩和放松力矩的計算公式，在各種情況下的驅(qū)動力和生產(chǎn)阻力。 盡量減少構(gòu)件的尺寸 在滿足強度、剛度的前提下，不要盲目增大構(gòu)件尺寸。整個結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙、新穎。 0?? 0?0?? ? 例題 58 圖示的斜面壓榨機，若在滑塊 2上施加一定的驅(qū)動力 F，即可推動構(gòu)件 3移動并將物體 4壓緊。 故其自 鎖條件為 α≤φv 。 設(shè)驅(qū)動力為 F， 傳動角為 β， nnβφ Ft Fn FR Ffmax 轉(zhuǎn)動副自鎖的條件： 設(shè)驅(qū)動力為 F， 力臂長為 a, 當 F作用在摩 擦圓之內(nèi)時（即 a≤ ρ），則 M = aF ≤ Mf =FR21 ρ = F ρ 即 F 任意增大（ a不變），也不 能使軸頸轉(zhuǎn)動， 即發(fā)生了自鎖 現(xiàn)象。 η ＝ ∑Pr /∑Pd 例 53 已知某機械傳動裝置機構(gòu)的效率和輸出功率，求該 機械傳動裝置的機械效率。 當已知機組各臺機器的機械效率時，則該機械的總效率可 由計算求得。 理想機械所需的驅(qū)動力 理想機械的效率應(yīng)等于 1，即 10?????FGdrvFvGNN?FFvFvFFF 00 ????MM 0??G0F理想驅(qū)動力： 克服同樣的生產(chǎn)阻力 , 實際驅(qū)動力矩理想驅(qū)動力矩實際驅(qū)動力理想驅(qū)動力 ??? 因其正行程實際驅(qū)動力為 F＝ Gtan(α＋ φ)，理想驅(qū)動力為F0＝ Gtanα，故 例 51 斜面機構(gòu) 已知： 正行程 F ＝ Gtan(α＋ φ) 反行程 F′＝ Gtan(α－ φ) 現(xiàn)求：正行程的 η 及反行程的 η ′ 解 η＝ F0/F＝ tanα/ tan(α＋ φ) η ＝ F0 /F＝ tanα/ tan(α－ φ) ′ ′ 因其反行程實際驅(qū)動力為 G＝ F′/tan(α－ φ)，理想驅(qū)動力為 G0＝ F′/tanα，故 η′＝ G0/G＝ tan(α－ φ)/ tanα 對嗎？ 錯誤！ 例 52 螺旋機構(gòu) 已知：擰緊時 M ＝ Gd2tan(α＋ φv)/2 放松時 M′＝ Gd2tan(α－ φv)/2 現(xiàn)求： η及 η ′ 解 采用上述類似的方法，可得 擰緊時 η ＝ M0/M ＝ tanα/ tan(α＋ φv) 放松時 η′＝ G0/G ＝ tan(α－ φv)/ tanα （ 2）機械效率的實驗測定 機械效率的確定除了用計算法外，更常用實驗法來測定， 許多機械尤其是動力機械在制成后，往往都需做效率實驗。 167。 1M 1? 3M 例 53 圖示曲柄滑塊機構(gòu)，已知各構(gòu)件的尺寸（包括轉(zhuǎn)動副的半徑 ），各運動副中的摩擦系數(shù) ，作用在滑塊上的生產(chǎn)阻力為 ，試對該機構(gòu)在圖示位置時進行受力分析（各構(gòu)件的重量及慣性力均忽略不計），并確定加于點 B與曲柄 AB垂直的平衡力的大小 。 軸端摩擦 當軸端在止推軸承上旋轉(zhuǎn)時，接觸面間將產(chǎn)生摩擦力。 ２）摩擦系數(shù) 螺旋副
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